Земетресенията са сред най-разрушителните природни явления, тъй като предизвикват мощни движения на земните пластове и могат да засегнат както конструкциите на сградите, така и намиращото се в тях технологично и електрическо оборудване. Дори сравнително слаби сеизмични вълни биха могли да причинят разхлабване на електрическите връзки, нарушаване на работата на отделни компоненти и сериозни повреди по носещите елементи на оборудването.

„Това ясно демонстрира ключовото значение, което имат шкафовете за защитата на електронните компоненти и осигуряването на непрекъсната работа на електрическите системи. В земетръсните зони се изискват специално проектирани контролни шкафове с голяма устойчивост на сеизмичните вълни“, коментираха пред Инженер.bg от Ритал, българското дъщерно дружество на немския технологичен лидер Rittal.

Повреди, които могат да възникнат в следствие на земетресение

Магнитудът на земетресението пряко влияе върху това какви поражения е възможно да възникнат в електрическите системи – от малки функционални неизправности до тежки аварии. Първоначално може да се наблюдава разхлабване на електрически контакти или възникване на къси съединения, които задействат защитните устройства. Подобен тип повреди нямат сериозни последици и могат да бъдат отстранени относително бързо и лесно, след което системата отново може да бъде пусната в експлоатация.

„При по-силни земетресения обаче, електронните устройства могат да се отделят от носещите монтажни шини или плочи. Ако не е възможно да бъдат закрепени отново, повреденото оборудване трябва да се замени, което значително затруднява работата на системите. Най-тежки са конструктивните повреди на самия контролен шкаф – изместване от първоначалното му положение, откъсване на подовите анкери, преобръщане и др. При подобни случаи последствията са дългосрочни и понякога се налага подмяна на целия контролен шкаф“, добавиха от Ритал.

Технически стандарти за земетръсна устойчивост

За да се осигури максимално ефективна защита на контролните шкафове и да няма сериозни последици при възникнали земетресения, трябва да се познават основните технически стандарти в областта:

• DIN EN/IEC 60068-3-3 – определя методите за изпитване на електрическо оборудване при сеизмична активност, включително процедурите за симулиране на земетресения;
• IEEE 693 – регламентира оценяването и доказването на сеизмичната устойчивост на електрически подстанции. Включва методи за изпитване и насоки за съоръженията, както и изисквания към самите конструкции на сградите, основите и анкерирането на контролните шкафове към пода;
• Telcordia GR-63-CORE – Регламент на САЩ, определящ зони с риск от земетресение (от 0 до 4, където 0 = нисък риск и 4 = висок риск). Той включва подробни изисквания, свързани с физическата здравина на контролните шкафове, като освен за максимална устойчивост на земетресения, се отнася също и за устойчивост на влага, пожар и замърсители.

Аксесоари за максимална сеизмична устойчивост

За да се повиши устойчивостта  на големите контролни шкафове от серията VX25, Rittal използват допълнителни профили, които разделят правоъгълната външна рамка на триъгълни секции, и специални ъглови планки за допълнителна стабилност на рамката. При по-висока сеизмична активност е добре контролните шкафове да се свързват в редица, което до голяма степен увеличава общата устойчивост на конструкцията.

“При проектирането на контролни шкафове, които трябва да издържат сериозни сеизмични натоварвания и при необходимост да останат здрави при реално земетресение, е доказано, че триъгълните опорни конструкции са по-устойчиви от правоъгълните”, продължиха коментара си от Ритал.

Какви конструктивни решения осигуряват различните нива на сеизмична устойчивост?

Това, което обединява и трите стандарта, е методът, по който те определят дали контролните шкафове са подходящи за използване в земетръсни зони. Шкафовете се подлагат на вибрации и удари върху вибрационна маса и след това се проверяват за структурни повреди. Даден модел се счита за устойчив на земетресения, само ако няма последващи повреди по носещите му части, закрепванията, вратите, пантите или ключалките. Въпреки че подробностите за изпитването на вибрационна маса се различават между трите стандарта, сертифицирането за зона 4 (най-високото ниво на риск) в съответствие с GR-63-CORE покрива почти всички изисквания на другите два стандарта.

Зони 1 и 2 по Telcordia GR-63-CORE: Тестване на стандартен контролен шкаф с четири винтови крепежни елемента с момент на затягане 40 Nm, закрепени от вътрешната страна към цокъла. Монтажната плоча е фиксирана с винтове, а конфигурацията включва още комфортна дръжка, странични панели и цокъл. Тя отговаря на изискванията за пикова стойност на ускорението 2g в честотния диапазон 2–5 Hz.

Зона 3 по Telcordia GR-63-CORE: Тества се същият стандартен контролен шкаф с инсталирано оборудване с тегло от 200 kg, монтажна плоча с винтово закрепване, комфортна дръжка, странични панели и цокъл. Тук обаче има разлика в самото закрепване: четирите винтови крепежни елемента, затегнати с момент 40 Nm, се монтират отвън през цокъла. Тази конфигурация е предназначена за пикова стойност на ускорението 3g в честотния диапазон 2–5 Hz.

Зона 4 по Telcordia GR-63-CORE: За най-високото ниво на сеизмична устойчивост контролният шкаф се укрепва с осем винтови крепежни елемента с момент на затягане 45 Nm, закрепени към цокъла. Освен стандартното оборудване – монтажна плоча с винтово закрепване, комфортна дръжка и странични панели – се използват цокъл, който е устойчив на сеизмичните колебания в земната кора и комплект за сеизмично укрепване. Теглото на инсталираното оборудване е 500 kg, а конфигурацията е предназначена за пикова стойност на ускорението 5g в честотния диапазон 2–5 Hz.

„Изборът на контролен шкаф за райони, в които има повишена сеизмична активност трябва да бъде съобразен с приложимите технически стандарти, условията на експлоатация и нужното ниво на устойчивост. Когато е необходимо да се гарантира надеждната работа на цялата електрическа система, не може да се разчита само на предварително тестван контролен шкаф. Необходимо е цялата конфигурация, включително монтираните компоненти, да се провери индивидуално, за да се докаже нейната устойчивостта при земетресения с различен магнитуд“, допълниха още от Ритал.

Тази статия на ДигиталнаИндустрия.bg е по материали на Инженер.bg.

Повече информация за Ритал ЕООД, марките, продуктите и услугите, които предлага у нас, реализации и активни промоционални кампании, бихте могли да намерите в микросайта на фирмата в Борса.bg! 

Източник на снимковия материал: Ритал, Rittal, ©Engineer.BG via Canva.com